DE102006043887B4 - Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, bei der ein Abtriebswellenmoment des Verbrennungsmotors (1) als ein Steuerziel gesetzt wird, und eine Ansaugluftmenge des Verbrennungsmotors (1) basierend auf dem Steuerziel gesteuert wird, um einen Ausgang des Verbrennungsmotors (1) zu steuern, wobei die Steuervorrichtung umfasst: ein Umgebungsdruckerfassungsmittel (10) zum Erfassen eines Umgebungsdruckes an einer Stromaufwärtsseite des Drosselventils (4); ein Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel zum Erfassen eines Druckes in dem Ansaugsystem an einer Stromabwärtsseite des Drosselventils (4); ein Ansauglufttemperaturerfassungsmittel (3) zum Erfassen einer Ansauglufttemperatur an einer Umgebungsseite des Drosselventils (4); ein Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel zum Berechnen einer effektiven Zielöffnungsfläche eines Ansaugsystems basierend auf einer Zielansaugluftdurchflussrate, die auf der Basis eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors, des von dem Umgebungsdruckerfassungsmittel (10) erfassten Umgebungsdrucks, des von dem Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel erfassten Druckes in dem Ansaugsystem und der von dem Ansauglufttemperaturerfassungsmittel (3) erfassten Ansauglufttemperatur berechnet wird; ein Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel, das eine Korrespondenz zwischen den effektiven Öffnungsflächen des Ansaugsystems und den Öffnungsmaßen des Drosselventils vorab...

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, bei der ein Drosselöffnungsmaß gesteuert wird, um eine Zielansaugluftdurchflussrate einzustellen.
  • BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
  • In den vergangenen Jahren wurde eine Technik vorgeschlagen, bei der das Ausgangswellenmoment eines Verbrennungsmotors als eine direkt auf die Steuerung eines Fahrzeugs wirkende physikalische Größe als ein von einem Fahrer oder einem Fahrzeug angeforderter Wert einer Antriebskraft verwendet wird, und eine Luftmenge, eine Kraftstoffmenge und einen Zündzeitpunkt, bei denen es sich um gesteuerte Variablen zum Steuern des Verbrennungsmotors handelt, mit dem als Zielwert des Ausgangs des Verbrennungsmotors gesetzten Moment bestimmt werden, um auf diese Weise eine günstige Fahrverhaltensleistung zu erzielen. Ferner ist allgemein bekannt, dass unter den gesteuerten Variablen zur Steuerung des Verbrennungsmotors die Luftmenge die gesteuerte Variable mit dem größten Einfluss auf das Ausgangswellenmoment des Verbrennungsmotors ist. Daher wurde ferner eine Technik zum Steuern der Luftmenge mit hoher Präzision vorgeschlagen.
  • Beispielsweise wurde eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen, bei der ein Drosselöffnungsmaß durch Antreiben eines Betätigungselementes, das in Fortsetzung der Drossel des Verbrennungsmotors angeordnet ist, gesteuert wird, wobei eine Zielansaugluftdurchflussrate, die dem Zielmoment des Verbrennungsmotors entspricht, in die Durchflussratenformel einer Öffnung eingesetzt wird, die auf einer Druckdifferenz vor und hinter der Drossel, einer Luftdurchlassfläche und einem Durchflussratenkoeffizienten basiert, um die Zielöffnungsfläche der Drossel zu bestimmen, und um das Drosselöffnungsmaß einzustellen, das zur Erzielung der Zieldrosselöffnungsfläche erforderlich ist, siehe beispielsweise Patentschrift 1.
  • Die in der Patentschrift 1 beschriebene Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass, wenn das Drosselöffnungsmaß, das die Zielansaugluftdurchflussrate erzielt, auf die Durchflussratenformel der Öffnung angewendet und mit Hilfe dieser berechnet wird, die Zielansaugluftdurchflussrate günstig erzielt werden kann, selbst wenn sich eine Umgebungsbedingung, wie beispielsweise der Umgebungsdruck oder die Ansauglufttemperatur, geändert hat, oder wenn das Abgas einer Ansaugleitung zugeführt wird oder im Falle der EGR.
    • Patentschrift 1: JP 11229904 A
  • Gemäß der bekannten Vorrichtung wird, wie zuvor beschrieben, bei einer Drossel, deren Öffnungsfläche sich entsprechend einem Betriebszustand ändert, der Durchflussratenkoeffizient, der sehr viel Einfluss auf die Form und Öffnungsfläche der Drossel hat, anhand der Umdrehungen pro Minute des Verbrennungsmotors und dem Druckverhältnis zwischen einem Ansaugrohrinnendruck, auch als ”Einlasssaugrohrdruck” bezeichnet und dem Umgebungsdruck bestimmt. In einem Zustand, in dem das Öffnungsmaß oder die Öffnungsfläche der Drossel nicht bestimmt wurde, ist es jedoch schwer, den Durchflussratenkoeffizienten genau einzustellen. Entsprechend besteht das Problem, dass die Zieldrosselöffnungsfläche zum Erzielen der Zielansaugluftdurchflussrate nicht genau berechnet werden kann, so dass sich eine Abweichung zwischen der Zielansaugluftdurchflussrate und einer tatsächlichen Ansaugluftdurchflussrate einstellt. Ein weiteres Problem besteht darin, dass es nicht einfach ist, die Durchflussratenkoeffizienten zu berechnen und diese vorab als ein Kennfeld einzustellen.
  • Die EP 1148 226 B1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung weist eine Ansaugluftsteuereinrichtung, eine Kraftstoffsteuereinrichtung und eine Berechnungseinrichtung auf. Die Berechnungseinrichtung berechnet in Abhängigkeit des Betriebszustands des Motors ein erforderliches Motordrehmoment.
  • Die WO 97/35106 offenbart ein Verfahren zum modellgestützten Bestimmen der in die Zylinder einer Brennkraftmaschine einströmenden Frischluftmasse bei externer Abgasrückführung. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verhältnisse im Saugrohr mittels eines Modells nachgebildet werden, wobei die Eingangsgrößen des Modells zumindest der Öffnungsgrad der Drosselklappe, der Öffnungsgrad des Abgasrückführungsventils, der Umgebungsdruck, die Abgastemperatur, die Temperatur im Saugrohr und die Ventileinstellung repräsentierende Parameter herangezogen werden.
  • Die DE 102 57 568 A1 beschreibt ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur Regelung der Abgasrückführung bei Verbrennungsmotoren.
  • Die DE 38 35 113 A1 beschreibt ein elektrisches Überwachungssystem für eine Brennkraftmaschine zur Überwachung charakteristischer Betriebsgrößen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung soll die zuvor beschriebenen Probleme der bekannten Vorrichtung lösen. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, bei der bei der Steuerung eines Drosselöffnungsmaßes zum Erzielen einer Zielansaugluftdurchflussrate ein Zieldrosselöffnungsmaß eingestellt wird, das unabhängig von einer Umgebungsbedingung und einem Betriebszustand zu der Zielansaugluftdurchflussrate führt, wodurch die Steuergenauigkeit der Zielansaugluftdurchflussrate sichergestellt werden kann.
  • Eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei ein Ausgangswellenmoment des Verbrennungsmotors als ein Steuerziel gesetzt wird, und eine Ansaugluftmenge des Verbrennungsmotors basierend auf dem Steuerziel gesteuert wird, um einen Ausgang des Verbrennungsmotors zu steuern, wobei die Steuervorrichtung ein Drosselöffnungsmaßsteuermittel zum Steuern eines Öffnungsmaßes eines Drosselventils, das in einem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors angeordnet ist, um eine effektive Öffnungsfläche des Ansaugsystems zu steuern, ein Umgebungsdruckerfassungsmittel zum Erfassen eines Umgebungsdruckes an einer oberen Strömungsseite des Drosselventils, ein Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel zum Erfassen eines Druckes in dem Ansaugsystem an einer unteren Strömungsseite des Drosselventils, ein Ansauglufttemperaturerfassungsmittel zum Erfassen einer Ansauglufttemperatur an einer Umgebungsseite des Drosselventils, ein Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel zum Berechnen einer effektiven Zielöffnungsfläche des Ansaugsystems basierend auf einer Zielansaugluftdurchflussrate, die auf der Basis eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors, eines Umgebungsdrucks, der von dem Umgebungsdruckerfassungsmittel erfasst wurde, dem Druck in dem Ansaugsystem, der von dem Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel erfasst wurde, und der Ansauglufttemperatur, die von dem Ansauglufttemperatur-Erfassungsmittel erfasst wurde, berechnet wird, und ein Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel, das eine Korrespondenz zwischen den effektiven Öffnungsflächen des Ansaugsystems und den Öffnungsmaßen des Drosselventils vorab speichert, umfasst, wobei das Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel ein Zieldrosselöffnungsmaß entsprechend der effektiven Zielöffnungsfläche, die durch das Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel berechnet wurde, auf der Basis der Speicherung ausgibt, und das Drosselöffnungsmaßsteuermittel das Öffnungsmaß des Drosselventils basierend auf dem Zieldrosselöffnungsmaß, das von dem Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel ausgegeben wird, steuert.
  • Ferner ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Druckverhältnis zwischen dem Druck in dem Ansaugsystem, das von dem Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel erfasst wird, und dem Umgebungsdruck, der von dem Umgebungsdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, größer als der zweite vorbestimmte Wert ist, ein Korrekturwert, der eine Differenz zwischen der Zielansaugluftdurchflussrate und einer Ansaugluftdurchflussrate, die durch das Betriebszustandserfassungsmittel erfasst wurde, zu dem Zieldrosselöffnungsmaß, das von dem Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel ausgegeben wurde, addiert wird, wenn die Zielansaugluftdurchflussrate größer als die erfasste Ansaugluftdurchflussrate ist.
  • Vorzugsweise ist ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel die Korrespondenz zwischen den effektiven Öffnungsflächen des Ansaugsystems und den Öffnungsmaßen des Drosselventils in einer Eins-zu-Eins-Proportion speichert.
  • Vorzugsweise ist ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Schallgeschwindigkeits-Instruktionsmittel gekennzeichnet, das eine Korrespondenz zwischen Ansauglufttemperaturen und Schallgeschwindigkeiten vorab speichert, wobei das Schallgeschwindigkeits-Instruktionsmittel die Schallgeschwindigkeit entsprechend der von dem Ansauglufttemperaturerfassungsmittel erfassten Ansauglufttemperatur auf Basis der Speicherung ausgibt, und das Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel die effektive Zielöffnungsfläche unter Verwendung der Schallgeschwindigkeit, die von dem Schallgeschwindigkeits-Instruktionsmittel ausgegeben wird, berechnet.
  • Vorzugsweise ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel aufweist, das dimensionslose Durchflussraten von Ansaugluft entsprechend Verhältnissen zwischen Drücken in dem Ansaugsystem und Umgebungsdrücken vorab speichert, wobei das Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel die dimensionslose Durchflussrate entsprechend dem Druckverhältnis zwischen dem Druck in dem Ansaugsystem, das von dem Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel erfasst wird, und dem Umgebungsdruck, der von dem Umgebungsdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, basierend auf der Speicherung ausgibt, und das Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel die effektive Zielöffnungsfläche unter Verwendung der dimensionslosen Durchflussrate, die von dem Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel ausgegeben wird, berechnet.
  • Gemäß dieser Erfindung kennzeichnet die ”dimensionslose Durchflussrate” einen Wert, der erzielt wird, indem die Zielansaugluftmenge durch das Produkt der Schallgeschwindigkeit und der effektiven Zielöffnungsfläche dividiert wird.
  • Vorzugsweise ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel derart konfiguriert wird, dass, wenn das Druckverhältnis kleiner als ein erster vorbestimmter Wert ist, das Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel die gleiche dimensionslose Durchflussrate wie die dimensionslose Durchflussrate ausgeben kann, die einem Fall entspricht, in dem das Druckverhältnis dem ersten vorbestimmten Wert entspricht.
  • Vorzugsweise ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel derart konfiguriert ist, dass, wenn das Druckverhältnis größer als ein zweiter vorbestimmter Wert ist, der größer als der erste vorbestimmte Wert ist, das Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel die gleiche dimensionslose Durchflussrate wie die dimensionslose Durchflussrate, die dem zweiten vorbestimmten Wert entspricht, ausgeben kann.
  • Vorzugsweise ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Umgebungsdruckerfassungsmittel und/oder das Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel und/oder das Ansauglufttemperaturerfassungsmittel aus Schätzungsmitteln konfiguriert ist/sind, um eine Schätzung anstelle der Erfassung durchzuführen, und dass das Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel die effektive Zielöffnungsfläche des Ansaugsystems unter Verwendung eines geschätzten Wertes berechnet.
  • Die vorliegende Erfindung schafft die nachfolgend beschriebenen Vorteile.
  • Eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel zum Berechnen der effektiven Zielöffnungsfläche eines Ansaugsystems auf der Basis einer Zielansaugluftdurchflussrate, die basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors, einem Umgebungsdruck, der durch das Umgebungsdruckerfassungsmittel erfasst wurde, einem Druck in dem Ansaugsystem, der durch ein Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel erfasst wurde, und einer Ansauglufttemperatur, die durch das Ansauglufttemperatur-Erfassungsmittel erfasst wurde, berechnet wird, und Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel, die eine Korrespondenz zwischen effektiven Öffnungsflächen des Ansaugsystems und Öffnungsflächen eines Drosselventils vorab speichert, wobei das Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel eine Zieldrossel entsprechend der effektiven Zielöffnungsfläche, die durch das Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel berechnet wurde, auf der Basis der Speicherung ausgibt, und das Drosselöffnungsmaßsteuermittel das Öffnungsmaß des Drosselventils basierend auf dem von dem Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel ausgegebenen Zieldrosselöffnungsmaß steuert. Entsprechend kann das Drosselöffnungsmaß, mit dem die Zielansaugluftdurchflussrate erzielt wird, unabhängig von der Änderung eines Umgebungszustandes oder der Änderung des Betriebszustandes, wie beispielsweise die Zufuhr von Abgas, eingestellt werden, weshalb die Steuergenauigkeit der Zielansaugluftdurchflussrate hoch gehalten werden kann.
  • Ferner speichert das Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel bei der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung die Korrespondenz zwischen den effektiven Öffnungsflächen des Ansaugsystems und den Öffnungsmaßen des Drosselventils in einer Eins-zu-Eins-Proportion. Entsprechend kann die Erzeugung der gespeicherten Inhalte vereinfacht werden.
  • Zudem umfasst die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung Schallgeschwindigkeits-Instruktionsmittel, die eine Korrespondenz zwischen Ansauglufttemperaturen und Schallgeschwindigkeiten vorab speichert. Daher kann der Berechnungsaufwand der Steuervorrichtung verringert werden.
  • Ferner umfasst die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ein Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel, das dimensionslose Durchflussraten von Ansaugluft, die den Verhältnissen zwischen Drücken in dem Ansaugsystem und Umgebungsdrücken entsprechen, vorab speichert. Entsprechend kann das Berechnungsausmaß der Steuervorrichtung verringert werden.
  • Zudem ist das Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert, dass, wenn das Druckverhältnis zwischen dem Druck in dem Ansaugsystem und dem Umgebungsdruck geringer als ein erster vorbestimmter Wert ist, das Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel die gleiche dimensionslose Durchflussrate wie die dimensionslose Durchflussrate ausgeben kann, die einem Fall entspricht, in dem das Druckverhältnis dem ersten vorbestimmten Wert entspricht. Selbst in einem Fall, in dem die Durchflussrate der durch die Drossel strömenden Luft gesättigt ist, kann der Verbrennungsmotor entsprechend ordnungsgemäß gesteuert werden.
  • Ferner ist gemäß der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung das Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel derart konfiguriert, dass, wenn das Druckverhältnis größer als ein zweiter vorbestimmter Wert ist, der größer als der erste vorbestimmte Wert ist, das Dimensionslos-Durchflussraten-Steuermittel die gleiche dimensionslose Durchflussrate wie die dimensionslose Durchflussrate ausgeben kann, die dem zweiten vorbestimmten Wert entspricht. Daher kann der Einfluss des Messfehlers des Druckes in dem Ansaugsystem, der auf eine Anaugluftpulsation zurückzuführen ist, verringert werden.
  • Wenn gemäß der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung das Druckverhältnis ferner größer als der zweite vorbestimmte Wert ist, wird ein Korrekturwert, der einer Differenz zwischen der Zielansaugluftdurchflussrate und einer Ansaugluftdurchflussrate, die durch das Betriebszustandserfassungsmittel erfasst wurde, entspricht, zu dem Zieldrosselöffnungsmaß, das von dem Drosselöffnungsmaßinstruktionsmittel ausgegeben wird, addiert, wenn die Zielansaugluftdurchflussrate größer als die erfasste Ansaugluftdurchflussrate ist. Wenn eine Zielansaugluftmenge größer als eine tatsächliche Ansaugluftmenge wird, so kann die Zielansaugluftmenge entsprechend besser an die tatsächliche Ansaugluftmenge angenähert werden, wodurch die tatsächliche Ansaugluftmenge, die der vollständigen Öffnung des Drosselventils entspricht, also die Ausgabeleistung der Leistung im vollständig geöffneten Zustand, sichergestellt werden.
  • Ferner ist gemäß der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung wenigstens das Umgebungsdruckerfassungsmittel und/oder das Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel und/oder das Ansauglufttemperaturerfassungsmittel aus Schätzungsmitteln konfiguriert, um eine Schätzung anstelle der Erfassung durchzuführen, und das Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel berechnet die effektive Zielöffnungsfläche des Ansaugsystems unter Verwendung eines geschätzten Wertes. Entsprechend kann auf zumindest eines der Erfassungsmittel verzichtet werden, und der Aufbau der Steuervorrichtung kann einfacher und preiswerter gestaltet werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Strukturansicht zur Erläuterung einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das die Drosselsteuereinheit der Steuervorrichtung für die Verbrennungsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Erste Ausführungsform:
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben.
  • 1 ist eine Strukturansicht zur Erläuterung einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Luftflusssensor 2 in der oberen Strömung einer Ansaugleitung, die das Ansaugsystem des Verbrennungsmotors 1 bildet, vorgesehen, der die Ansaugdurchflussrate des Verbrennungsmotors 1 misst. Ferner ist ein Ansauglufttemperatursensor 3, der als Ansauglufttemperaturerfassungsmittel zum Messen einer Ansauglufttemperatur dient, zusammen mit dem Luftflusssensor 2 angeordnet. Der Ansauglufttemperatursensor 3 kann aber auch getrennt von dem Luftflusssensor 2 vorgesehen werden. Anstelle der Anordnung des Ansauglufttemperatursensors 3, der die Ansauglufttemperatur erfasst, kann alternativ ein Mittel zum Schätzen der Ansauglufttemperatur verwendet werden. Ein Drosselventil 4, das stromabwärts des Luftflusssensors 2 angeordnet ist, wird elektronisch gesteuert, um die Ansaugluftflussrate des Verbrennungsmotors 1 einzustellen.
  • Ein Drosselpositionssensor 5 ist vorgesehen, um das Öffnungsmaß des Drosselventils 4 zu erfassen. Ein Einlasssaugrohrdrucksensor 7, der als Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel zum Messen des Innendruckes eines Zwischenbehälters 6 dient, ist in dem Zwischenbehälter 6, der stromabwärts des Drosselventils 4 vorgesehen ist, angeordnet. Alternativ kann auch ein Mittel zum Schätzen des Einlasssaugrohrdruckes anstelle der Anordnung des Einlasssaugrohrdrucksensors 7, der den Innendruck der Ansaugleitung misst, vorgesehen werden. Ein EGR-Ventil 8 ist mit dem Zwischenbehälter 6 verbunden.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf 2 werden die Ansaugluftdurchflussrate, die mit Hilfe des Luftflusssensors 2 gemessen wurde, die Ansauglufttemperatur, die mit Hilfe des Ansauglufttemperatursensors 3 erfasst wurde, das Öffnungsmaß des Drosselventils 4, das mit Hilfe des Drosselpositionssensors 5 gemessen wurde, der Einlasssaugrohrdruck, der mit Hilfe des Einlasssaugrohrdruckes 7 erfasst wurde, und ein Umgebungsdruck, der mit Hilfe eines Umgebungsdrucksensors 10 erfasst wurde, einer elektronischen Steuereinheit 9, nachfolgend ”ECU” zugeführt. Anstelle des Umgebungsdrucksensors 10, der den Umgebungsdruck misst, kann alternativ auch ein Mittel zum Schätzen des Umgebungsdruckes verwendet werden. Ferner werden von weiteren Sensoren 101 gemessene Werte der ECU 9 zugeführt.
  • Die ECU 9 setzt ein Zielmoment basierend auf den verschiedenen zugeführten Daten sowie eine Zielansaugluftdurchflussrate, die das eingestellte Zielmoment erzeugt, und sie berechnet eine effektive Zielöffnungsfläche und bestimmt ein Zieldrosselöffnungsmaß, wie zuvor beschrieben, um die Zielansaugluftdurchflussrate zu erzielen. Ferner steuert die ECU 9 das Öffnungsmaß des Drosselventils 4, um das Zieldrosselöffnungsmaß zu erhalten. Gleichzeitig berechnet die ECU 9 instruktive Werte für verschiedene Betätigungselemente 102, welche die Betätigungselemente der Einspritzeinrichtungen, Zündspulen und des EGR-Ventils 8 umfassen.
  • Nachfolgend wird beschrieben, wie das Zieldrosselöffnungsmaß zum Erzielen der Zielansaugluftdurchflussrate von der ECU 9 berechnet wird. Die volumetrische Durchflussratenberechnungsformel eines sogenannten ”membranartigen Durchflussmessers” wird durch die nachfolgende Formel 1 repräsentiert:
    Figure 00130001
  • Vorliegend bezeichnet Qa eine Zielansaugluftmenge, a0 eine Schallgeschwindigkeit in der Umgebung, C einen Durchflussratenkoeffizient, At die Öffnungsfläche der Drossel, Pe den Einlasssaugrohrdruck, P0 den Umgebungsdruck und K das Verhältnis der spezifischen Wärmen.
  • Ferner wird eine dimensionslose Durchflussrate σ durch die nachfolgende Formel 2 definiert:
    Figure 00140001
  • Dann kann die Formel 1 durch die nachfolgende Formel 3 dargestellt werden: Qa = a0·CAt·σ Formel 3 wobei R eine Gaskonstante und T0 die Ansauglufttemperatur bezeichnet, und die Schallgeschwindigkeit a0 in der Umgebung durch die nachfolgende Formel 4 repräsentiert wird:
    Figure 00140002
  • Wenn die Zielansaugluftdurchflussrate Qa, die zum Erzielen des Zielmomentes erforderlich ist, die Schallgeschwindigkeit a0 in der Umgebung und die dimensionslose Durchflussrate a vorliegend vorgegeben sind, so kann die effektive Öffnungsfläche CAt, die durch das Produkt des Durchflussratenkoeffizienten C und der Drosselöffnungsfläche At repräsentiert wird, anhand der nachfolgenden Formel 5, die durch Modifikation der Formel 3 erzielt wird, berechnet werden:
    Figure 00140003
  • Die ECU 9 berechnet das Zieldrosselöffnungsmaß basierend auf der effektiven Zielöffnungsfläche CAt, die in der zuvor beschriebenen Art und Weise berechnet wurde, um das Öffnungsmaß des Drosselventils 4 zu steuern.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das die Drosselsteuereinheit der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Drosselsteuereinheit ist in der ECU 9 konfiguriert. Unter Bezugnahme auf 3 berechnet ein erster instruktiver Bereich 11, bei dem es sich um ein Berechnungsmittel zur Berechnung der effektiven Zielöffnungsfläche handelt, die effektive Zielöffnungsfläche CAt des Drosselventils 4 anhand der Zielansaugluftmenge Qa, der Schallgeschwindigkeit a0 in der Umgebung und der dimensionslosen Durchflussrate σ, und leitet das berechnete Ergebnis zu einem fünften instruktiven Bereich 15 weiter. Ein zweiter instruktiver Bereich 12, bei dem es sich um ein Schallgeschwindigkeits-Bestimmungsmittel handelt, berechnet die Steuergeschwindigkeit a0 in der Umgebung anhand der Ansauglufttemperatur T0, die durch den Ansauglufttemperatursensor 3 erfasst wurde, und leitet die berechnete Schallgeschwindigkeit an den ersten instruktiven Bereich 11 weiter.
  • Ein dritter instruktiver Bereich bestimmt das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Umgebungsdruck P0, der durch den Umgebungsdrucksensor 10 erfasst wurde, und dem Einlasssaugrohrdruck Pe, der durch den Einlasssaugrohrdrucksensor 7 erfasst wurde. Ein vierter instruktiver Bereich 14, bei dem es sich um ein Bestimmungsmittel der dimensionslosen Durchflussrate handelt, berechnet die dimensionslose Durchflussrate σ basierend auf dem Druckverhältnis Pe/P0 von dem dritten instruktiven Bereich 13 und leitet die berechnete dimensionslose Durchflussrate zum ersten instruktiven Bereich weiter. Der fünfte instruktive Bereich 15, bei dem es sich um ein Drosselöffnungsmaß-Bestimmungsmittel handelt, berechnet das Zieldrosselöffnungsmaß At basierend auf der effektiven Zielöffnungsfläche CAt von dem ersten instruktiven Bereich 11 und gibt das berechnete Öffnungsmaß aus. Vorliegend bezeichnet die ”dimensionslose Durchflussrate” einen Wert, der erzielt wird, in dem die Zielansaugluftmenge durch das Produkt aus der Schallgeschwindigkeit und der effektiven Zielöffnungsfläche dividiert wird. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, gibt ein sechster instruktiver Bereich 16 einen vorbestimmten Wert aus, welcher der Differenz zwischen der Zielansaugluftmenge Qa und einer tatsächlichen Ansaugluftmenge entspricht, in einem Fall, in dem die Zielansaugluftmenge Qa größer als die tatsächliche Ansaugluftmenge wurde, wenn das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 einem vorbestimmten Wert ”2” entspricht oder größer als dieser ist. Der ausgegebene vorbestimmte Wert wird zu dem Zieldrosselöffnungsmaß addiert, um das Zieldrosselöffnungsmaß At zu korrigieren.
  • Nachfolgend wird der Betrieb der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 werden die tatsächliche Ansaugluftdurchflussrate, die durch den Luftflusssensor 2 gemessen wurde, die Ansauglufttemperatur T0, die durch den Ansauglufttemperatursensor 3 gemessen wurde, das Öffnungsmaß des Drosselventils 4, das durch den Drosselpositionssensor 5 erfasst wurde, der Einlasssaugrohrdruck Pe, der durch den Einlasssaugrohrdrucksensor 7 erfasst wurde, und der Umgebungsdruck P0, der durch den Umgebungsdrucksensor 10 erfasst wurde, der ECU 9 zugeführt. Wie zuvor beschrieben, setzt die ECU 9 das Zielmoment des Verbrennungsmotors und ferner die Zielansaugluftflussrate Qa, die zur Erzielung des eingestellten Zielmoments erforderlich ist, basierend auf den eingegebenen Daten.
  • Der erste instruktive Bereich 11 in der Drosselsteuereinheit, die in der ECU 9 vorgesehen ist, berechnet die effektive Zielöffnungsfläche CAt zum Erzielen der Zielansaugluftmenge Qa anhand der Zielansaugluftmenge Qa, der Schallgeschwindigkeit A0 der Umgebung und der dimensionslosen Durchflussrate σ unter Verwendung der Formel 5. Auf diese Weise wird die effektive Zielöffnungsfläche CAt basierend auf der volumetrischen Durchflussraten-Berechnungsformel des membranartigen Durchflussmessers berechnet, so dass die effektive Zielöffnungsfläche CAt, die zur Erzielung der Zielansaugluftmenge Qa erforderlich ist, vorteilhaft berechnet werden kann, selbst wenn sich irgendein Umgebungszustand oder der Betriebszustand des Verbrennungsmotors, wie beispielsweise die Zufuhr von Abgas, ändert.
  • Wenn die Schallgeschwindigkeit a0 in der Umgebung, die bei der Berechnung des ersten instruktiven Bereichs 11 erforderlich ist, indessen in der ECU 9 unter Verwendung der Formel 4 berechnet wird, so wird die Auslastung der Berechnung innerhalb der ECU 9 sehr hoch, was nicht zweckmäßig ist. Um die Berechnungsauslastung innerhalb der ECU 9 zu unterdrücken, werden daher bei der ersten Ausführungsform die theoretischen Werte der Schallgeschwindigkeiten in der Umgebung berechnet und in dem zweiten instruktiven Bereich 12 als Kennfeld zwischen der Schallgeschwindigkeit a0 und der Ansauglufttemperatur T0 gespeichert, bevor die Berechnung des ersten instruktiven Bereichs 11 stattfindet. Der zweite instruktive Bereich 12 berechnet die Schallgeschwindigkeit a0 in der Umgebung, die der Ansauglufttemperatur T0 entspricht, anhand des Kennfeldes und gibt die berechnete Schallgeschwindigkeit a0 an den ersten instruktiven Bereich 11 aus.
  • Wenn ferner die dimensionslose Durchflussrate σ, die bei der Berechnung in dem ersten instruktiven Bereich 11 erforderlich ist, in der ECU 9 unter Verwendung der Formel 2 berechnet wird, wird die Auslastung innerhalb der ECU 9 ebenfalls sehr hoch, was nicht zweckmäßig ist. Um die Berechnungsauslastung in der ECU 9 zu unterdrücken, werden daher bei der ersten Ausführungsform die theoretischen Werte der dimensionslosen Durchflussrate σ berechnet und in dem vierten instruktiven Bereich 14 als Kennfeld zwischen der berechneten dimensionslosen Durchflussrate σ und dem Druckverhältnis Pe/P0 des Einlasssaugrohrdruckes Pe und des Umgebungsdruckes P0 gespeichert, bevor die Berechnung des ersten instruktiven Bereichs 11 stattfindet. Der vierte instruktive Bereich 14 berechnet die dimensionslose Durchflussrate σ anhand des gespeicherten Kennfeldes unter Verwendung des Druckverhältnisses Pe/P0 des Einlasssaugrohrdruckes Pe und des Umgebungsdruckes P0, das von dem dritten instruktiven Bereich 13 berechnet wurde, und gibt die berechnete dimensionslose Durchflussrate σ an den ersten instruktiven Bereich 11 aus.
  • Es ist allgemein bekannt, dass in einem Fall, in dem das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 einem vorbestimmten Wert ”1”, etwa 0,528 im Fall von Luft, entspricht oder geringer als dieser ist, die Durchflussrate der Luft, die durch das Drosselventil 4 strömt, gesättigt ist, ”drosseln” der Drossel. Es ist ferner bekannt, dass, wenn das Drosseln auftritt, die dimensionslose Durchflussrate σ, die unter Verwendung der Formel (2) berechnet wird, einen konstanten Wert einnimmt. Wenn das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 dem vorbestimmten Wert ”1” entspricht oder geringer als dieser ist, so wird der dritte instruktive Bereich 13 gemäß der ersten Ausführungsform entsprechend derart arrangiert, dass er dieses Druckverhältnis Pe/P0 als den vorbestimmten Wert ”1” ausgibt, wodurch sogar das Auftreten des Drosselns bewältigt werden kann.
  • Das Arrangement, bei dem das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 auf den vorbestimmten Wert ”1” in dem instruktiven Bereich 13 eingestellt wird, kann durch ein Arrangement ersetzt werden, bei dem in dem vierten instruktiven Bereich 14 der Kennfeldwert der dimensionslosen Durchflussrate σ, der durch das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 repräsentiert wird, auf den gleichen Wert wie im Fall des vorbestimmten Wertes ”1” bei einem Bereich gesetzt wird, in dem dieses Druckverhältnis Pe/P0 geringer als der vorbestimmte Wert ”1” ist.
  • Wenn das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlassaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 etwas groß geworden ist, wird der Luftflusssensor 2 durch eine Ansaugluftpulsation beeinflusst, so dass sich manchmal ein Fehler zwischen der tatsächlichen Ansaugluftdurchflussrate und der gemessenen Ansaugluftdurchflussrate einstellt. Wenn das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 ferner etwas zu groß geworden ist, wird die dimensionslose Durchflussrate σ manchmal stärker durch den Messfehler des Einlasssaugrohrdruckes Pe, welcher der Ansaugluftpulsation zuzuschreiben ist, beeinflusst.
  • Wenn das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 gleich oder großer als der vorbestimmte Wert ”2” ist, so wird gemäß der ersten Ausführungsform der dritte instruktive Bereich 13 derart arrangiert, dass dieses Druckverhältnis Pe/P0 als vorbestimmter Wert ”2” gehandhabt wird, wodurch der Einfluss der Ansaugluftpulsation abgebaut wird, um eine Drosselsteuerbarkeit sicherzustellen. Das Arrangement, bei dem das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 auf den vorbestimmten Wert ”2” in dem dritten instruktiven Bereich 13 gesetzt wird, kann übrigens durch ein Arrangement ersetzt werden, bei dem in dem vierten instruktiven Bereich 14 der Kennfeldwert der dimensionslosen Durchflussrate σ, der von dem Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 repräsentiert wird, auf den gleichen Wert wie im Fall des vorbestimmten Wertes ”2” an einem Bereich eingestellt werden, bei dem dieses Druckverhältnis Pe/P0 größer als der vorbestimmte Wert ”2” ist.
  • Der fünfte instruktive Bereich 15 berechnet das Zieldrosselöffnungsmaß, in dem die effektive Zielöffnungsfläche CAt, die von dem ersten instruktiven Bereich 11 in einer zuvor beschriebenen Art und Weise berechnet wird, verwendet wird, und gibt das berechnete Zieldrosselöffnungsmaß aus. Bei der Gelegenheit kann die Beziehung zwischen den Drosselöffnungsmaßen und den tatsächlichen effektiven Öffnungsflächen, die unter Verwendung der Formel (5) anhand der tatsächlichen Ansaugluftdurchflussraten Q, die durch den Luftflusssensor 2 gemessen werden, berechnet wurden, in dem fünften instruktiven Bereich 15 vorab als ein zweidimensionales Kennfeld gespeichert werden, bei dem die Drosselöffnungsmaße und die effektiven Öffnungsflächen Eins zu Eins korrespondieren, um das Zieldrosselöffnungsmaß von der effektiven Zielöffnungsfläche CAt unter Verwendung des Kennfeldes zu berechnen. Da das zweidimensionale Kennfeld der Drosselöffnungsmaße und der effektiven Öffnungsflächen einfach erzeugt werden kann, kann die Anzahl der Arbeitsstunden für die Einstellung stark durch Speichern als zweidimensionales Kennfeld herabgesetzt werden.
  • Ferner ist allgemein bekannt, dass, wenn das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 im Wesentlichen ”1,0” wird, eine größere Durchflussrate nicht erzielt werden kann, selbst wenn das Drosselöffnungsmaß vergrößert wird. Indessen, wenn das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ”2” ist, wird dieses Druckverhältnis Pe/P0 absichtlich auf den vorbestimmten Wert ”2” in dem dritten instruktiven Bereich 13 oder dem vierten instruktiven Bereich 14 gesetzt, um die Durchflussratensteuerbarkeit sicherzustellen. Selbst wenn die Zielansaugluftmenge Qa größer als die tatsächliche Ansaugluftmenge ist, ist daher das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 kleiner als ”1,0”.
  • Wenn die Zielansaugluftmenge Qa größer als die tatsächliche Ansaugluftmenge wird, wenn das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ”2” ist, addiert bei der ersten Ausführungsform daher der sechste instruktive Bereich 16 einen vorbestimmten Wert ”3” entsprechend der Differenz zwischen der Zielansaugluftmenge Qa und der tatsächlichen Ansaugluftmenge zu dem Drosselöffnungsmaß. In dem Fall, in dem die Zielansaugluftmenge Qa größer als die tatsächliche Ansaugluftmenge ist, und das Druckverhältnis Pe/P0 zwischen dem Einlasssaugrohrdruck Pe und dem Umgebungsdruck P0 gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ”2” ist, so verbessert sich die Annäherung der Zielansaugluftmenge Qa an die tatsächliche Ansaugluftmenge, so dass die tatsächliche Ansaugluftmenge, die der vollständigen Öffnung des Drosselventils 4 entspricht, also die Ausgangsleistung der vollständig geöffneten Drossel, sichergestellt wird.

Claims (5)

  1. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, bei der ein Abtriebswellenmoment des Verbrennungsmotors (1) als ein Steuerziel gesetzt wird, und eine Ansaugluftmenge des Verbrennungsmotors (1) basierend auf dem Steuerziel gesteuert wird, um einen Ausgang des Verbrennungsmotors (1) zu steuern, wobei die Steuervorrichtung umfasst: ein Umgebungsdruckerfassungsmittel (10) zum Erfassen eines Umgebungsdruckes an einer Stromaufwärtsseite des Drosselventils (4); ein Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel zum Erfassen eines Druckes in dem Ansaugsystem an einer Stromabwärtsseite des Drosselventils (4); ein Ansauglufttemperaturerfassungsmittel (3) zum Erfassen einer Ansauglufttemperatur an einer Umgebungsseite des Drosselventils (4); ein Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel zum Berechnen einer effektiven Zielöffnungsfläche eines Ansaugsystems basierend auf einer Zielansaugluftdurchflussrate, die auf der Basis eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors, des von dem Umgebungsdruckerfassungsmittel (10) erfassten Umgebungsdrucks, des von dem Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel erfassten Druckes in dem Ansaugsystem und der von dem Ansauglufttemperaturerfassungsmittel (3) erfassten Ansauglufttemperatur berechnet wird; ein Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel, das eine Korrespondenz zwischen den effektiven Öffnungsflächen des Ansaugsystems und den Öffnungsmaßen des Drosselventils vorab speichert, umfasst, wobei das Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel ein Zieldrosselöffnungsmaß entsprechend der effektiven Zielöffnungsfläche, die durch das Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel berechnet wurde, auf der Basis der Speicherung ausgibt, und ein Drosselöffnungsmaß-Steuermittel das Öffnungsmaß des Drosselventils auf der Basis des Zieldrosselöffnungsmaßes, das von dem Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel ausgegeben wird, steuert, wobei das Drosselöffnungsmaß-Steuermittel ein Öffnungsmaß des Drosselventils (4), das in dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors (1) vorgesehen ist, auf der Basis des Zieldrosselöffnungsmaßes steuert, das von dem Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel ausgegeben wird, um eine effektive Öffnungsfläche des Ansaugsystems zu steuern, wobei, in dem Fall, wenn das Druckverhältnis zwischen einem Druck in dem Ansaugsystem, der von dem Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel erfasst wird, und dem Umgebungsdruck, der von dem Umgebungsdruckerfassungsmittel (10) erfasst wird, gleich oder größer als ein zweiter vorbestimmter Wert ist, und die Zielansaugluftdurchflussrate größer als eine Ansaugluftdurchflussrate ist, die von einem Betriebszustanderfassungsmittel erfasst wird, ein Korrekturwert, der einer Differenz zwischen der Zielansaugluftdurchflussrate und der Ansaugluftdurchflussrate, die von dem Betriebszustanderfassungsmittel erfasst wird, entspricht, zu dem Zieldrosselöffnungsmaß, das von dem Drosselöffnungsmaß-Instruktionsmittel ausgegeben wird, addiert wird.
  2. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, die ein Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel umfasst, das dimensionslose Durchflussraten der Ansaugluft entsprechend den Verhältnissen zwischen Drücken des Ansaugsystems und Umgebungsdrücken vorab speichert, wobei das Dimensionslose-Durchflussraten-Instruktionsmittel die dimensionslose Durchflussrate, die dem Druckverhältnis zwischen dem Druck in dem Ansaugsystem, das von dem Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel erfasst wird, und dem Umgebungsdruck, der von dem Umgebungsdruckerfassungsmittel (10) erfasst wird, entspricht, auf der Basis der Speicherung ausgibt, und das Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel die effektive Zielöffnungsfläche unter Verwendung der dimensionslosen Durchflussrate, die von dem Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel ausgegeben wird, berechnet.
  3. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei, wenn das Druckverhältnis gleich oder geringer als ein erster vorbestimmter Wert ist, der sich von dem zweiten vorbestimmten Wert unterscheidet, das Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel die gleiche dimensionslose Durchflussrate wie die Dimensionsdurchflussrate ausgibt, die einem Fall entspricht, in dem das Druckverhältnis dem ersten vorbestimmten Wert entspricht.
  4. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei, wenn das Druckverhältnis gleich oder größer als der zweite vorbestimmte Wert ist, das Dimensionslos-Durchflussraten-Instruktionsmittel die gleiche dimensionslose Durchflussrate wie die dimensionslose Durchflussrate ausgibt, die dem zweiten vorbestimmten Wert entspricht.
  5. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei wenigstens das Umgebungsdruckerfassungsmittel (10) und/oder das Ansaugsystem-Innendruckerfassungsmittel und/oder das Ansauglufttemperaturerfassungsmittel (3) aus Schätzungsmitteln zum Durchführen einer Schätzung anstelle der Erfassung konfiguriert ist/sind, und das Effektivzielöffnungsflächen-Berechnungsmittel die effektive Zielöffnungsfläche des Ansaugsystems unter Verwendung eines geschätzten Wertes berechnet.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4536104B2 (ja) * 2007-11-14 2010-09-01 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
JP4488318B2 (ja) 2008-05-20 2010-06-23 三菱電機株式会社 内燃機関制御装置
CN111664016B (zh) * 2020-06-22 2023-01-06 潍柴动力股份有限公司 发动机的控制方法及***、电子设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3835113A1 (de) * 1987-10-14 1989-04-27 Mitsubishi Electric Corp Elektronisches ueberwachungssystem fuer eine brennkraftmaschine mit innerer verbrennung
WO1997035106A2 (de) * 1996-03-15 1997-09-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum modellgestützten bestimmen der in die zylinder einer brennkraftmaschine einströmenden frischluftmasse bei externer abgasrückführung
JPH09287507A (ja) * 1996-04-25 1997-11-04 Unisia Jecs Corp 内燃機関のスロットル弁制御装置
DE69515756T2 (de) * 1994-07-29 2000-07-13 Honda Motor Co Ltd Brennstoffdosierung für eine Brennkraftmaschine
EP1148226A2 (de) * 2000-04-21 2001-10-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vorrichtung und Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine
DE10257568A1 (de) * 2002-12-10 2004-07-01 Adam Opel Ag Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Abgasrückführung bei Verbrennungsmotoren

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3835113A1 (de) * 1987-10-14 1989-04-27 Mitsubishi Electric Corp Elektronisches ueberwachungssystem fuer eine brennkraftmaschine mit innerer verbrennung
DE69515756T2 (de) * 1994-07-29 2000-07-13 Honda Motor Co Ltd Brennstoffdosierung für eine Brennkraftmaschine
WO1997035106A2 (de) * 1996-03-15 1997-09-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum modellgestützten bestimmen der in die zylinder einer brennkraftmaschine einströmenden frischluftmasse bei externer abgasrückführung
JPH09287507A (ja) * 1996-04-25 1997-11-04 Unisia Jecs Corp 内燃機関のスロットル弁制御装置
EP1148226A2 (de) * 2000-04-21 2001-10-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vorrichtung und Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine
DE10257568A1 (de) * 2002-12-10 2004-07-01 Adam Opel Ag Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Abgasrückführung bei Verbrennungsmotoren

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